与液相色谱柱的性能相关的因素很多,基质(matrix)或者说担体、载体的化学性质、键合相(固定液)的化学性质、填料形状大小粒度分布、碳量和键合度等等。
色谱柱填料可以由基质直接构成,如硅胶、氧化铝、高交联度的苯乙烯-二乙烯苯或者甲基丙烯酸酯等等;也可以在这些基质的基础上涂布或化学键合固定液来构成,如:经典的各种ODS柱、氨基柱、氰基柱等。
一、基质的特点:
1、 硅胶
硅胶是陶瓷性质的无机物基质,刚性大,不易变形。化学性质较稳定,但对于水溶液尤其碱性水溶液仍然是不稳定的,即使表面经过良好的化学键合,覆盖了固定液,还是要注意水、碱性溶液、酸性溶液对硅胶的溶解作用,基质或者说是柱床(packed bed)溶解对色谱柱的影响是致命的。以硅胶为基质的填料构成了目前绝大多数的色谱柱填料。纯硅胶填料适宜分离溶于有机溶剂的极性、弱极性的非强离解型的化合物,硅胶也可以做凝胶色谱但柱效较低。硅胶基质键合固定相的高压液相填料,有其他填料无法比拟的高分离效能。
2、 二氧化铝
二氧化铝和硅胶相似,但对水溶液、酸性碱性水溶液溶液更加不稳定。所以,极少用作键合固定相的基质,也是适宜分离溶于有机溶剂的极性、弱极性的非强离解型的化合物,尤其是分离芳香族碳氢化合物。酸性易离解的化合物容易在二氧化铝上形成死吸附。另外,氧化铝分离几何异构体能力优于硅胶。
3、 聚合物填料
聚合物基质受压会变形,压力限度低但pH使用范围宽。苯乙烯-二乙烯苯基质疏水性强,使用任何流动相,在整个pH范围内稳定,可以用强酸、强碱来清洗色谱柱。甲基丙烯酸酯基质比苯乙烯-二乙烯苯疏水性更强,但可以通过适当的功能基修饰变成亲水性的。由于不耐压、有溶胀性,所以聚合物填料适宜用于大分子像蛋白质或合成的高聚物,另外还可以制成分子排阻、离子交换柱。近年发展迅速的大孔树脂,实际上主体就是苯乙烯-二乙烯苯聚合物或类似的合成高聚物。
由于硅胶基质的绝对地位,以下主要以硅胶为例。
二、形状大小粒度分布
基质要成为填料,首先要制成合适的形状和大小。硅胶形状有:薄壳型、无定形全多孔、球形全多孔,另外还有先做成微珠再堆积成球形全多孔的。通常只说不定形、球形。无定形全多孔的填料容易制备、价格低、粒度分布较均匀,但涡流扩散大,渗透性差,比较难填装出稳定的柱床,一般用来做制备柱。球形全多孔填料涡流扩散小,渗透性好;如果是硅胶先做成珠子再堆积而成的话,具有传质阻抗小、载样量大的优点,柱效也更高。球形填料外形对称,比较容易填出稳定的柱床。填料的大小一般不能直接测量,因为填料粒度有一定分布范围,一般给出的大小只是用一定方法测得的表观大小。填料大小与柱效、柱压的关系为:柱效与填料大小成反比,柱压与填料大小的二次方成正比。所以,快速分析柱使用3微米粒度的填料、一般做成5厘米长,就是为了降低柱压;需要注意到降低粒度所得到的柱效增加跟不上柱压的增加快。
保护柱的选择 公司地址:江西省南昌市解放西路明珠广场C栋902室,福建省厦门市乐海北里35号403室 南昌捷岛科仪专业生产销售捷岛牌GC1690系列,GC1620系列气相色谱仪,并代理销售、培训、维修上海伍丰、沃特世/Waters、安捷伦、岛津、上海仪电上分厂、赛默飞世尔等国内外知名品牌气相色谱仪、液相色谱仪及其配件耗材,优惠价格、培训、维修请销售、培训和维修统一客服,:,欢迎经销商和终端用户在线或与订购,谢谢! 怎样选择保护柱,但又不影响分离分析?通常,在选择保护柱之前首先要考虑的是样品是否清洁,对于大部分分析工作者来说,一只1cm长的保护柱便能提供充分的保护作用。但是,如果样品非常不清洁,或工作中发现经常要更换1cm的保护柱,那么就应该选用2cm或3cm的保护柱,保护柱越长自然所装填的色谱填料就越多,则其保护性能越好,当然随着保护柱长度的增加,样品的保留时间也相应增加,一般来说,保护柱的内径与分析色谱柱的内径相同或相当即可。 南昌捷岛科仪专业生产销售捷岛牌GC1690系列,GC1620系列气相色谱仪,并代理销售、培训、维修上海伍丰、沃特世/Waters、安捷伦、岛津、上海仪电上分厂、赛默飞世尔等国内外知名品牌气相色谱仪、液相色谱仪及其配件耗材,优惠价格、培训、维修请销售、培训和维修统一客服,:,欢迎经销商和终端用户在线或与订购,谢谢! 公司地址:江西省南昌市解放西路明珠广场C栋902室,福建省厦门市乐海北里35号403室
保护柱的填料装填方式也很重要,目前有薄膜装填法的保护柱,使用过程简单方便,而且可以在实验室中进行干装。但是,其zui大的缺点是不经济,特别是针对中国的具体情况,一次性使用相对费用较高。另外,薄膜装填法的保护柱所装填的色谱填料有限,只能提供很有限的保护作用;不过也因为所装填的色谱填料较少,保护柱的长度也较短,所以对分析样品的保留时间的影响也很小。
另一种保护柱结构其实质是缩短了色谱分析柱,设计方式上有直连式/手紧式或整体式。整体式设计是由色谱柱的生产厂商直接安装在色谱分析柱上的,必须与色谱分析柱一同订货,可以非常方便的使用,但不能被修改。直连式结构设计可以在任何时候由色谱工作者来安装连接,可以与任何品牌的色谱柱连接使用,而且可以根据不同的样品选择合适的保护柱长度。手紧式保护柱从结构上讲是与直连式保护柱一样,只是在连接时不用借助扳手等工具,直接用手上紧即可。另外从保护柱结构的角度看,保护柱结构又分为是否可以更换保护柱柱芯,现在大多数的保护柱均可以更换柱芯,可以降低保护柱的使用成本。
大多数人是根据色谱分析柱的填料来选择保护柱的填料,正常情况下可以选择与分析色谱柱一样的色谱填料。但是,根据实际的分析工作,也可不必与分析色谱柱的填料完全匹配。
对于选择保护柱的原则是:在满足分离分析要求的前提条件下,尽可能的选择较短的保护柱,尽可能选择对分离样品小一些保留性的填料。
液相色谱仪出现进样阀引起的样品残留峰时,可以做如下操作: 进样空白溶液注射会产生前一次样品溶液注射的峰,首先冲洗针管。然后按照样品分析的方式采用部分充填或完全充填方式注射空白溶液。 1、如果波峰消失,是由于针管被前一种样品溶液污染。在进样时随着注射器的插入针管被带入定量环。冲洗步骤已对针管进行了清洁。解决办法是如果污染再次出现,确认针的插入方式是否正确,对针管进行定期冲洗。 2、如果波峰仍存在,是在放空管处有前一次注射残留下的样品溶液,在注射前被虹吸入定量环。放空管调整不当时就会在进样时产生这种现象,且注射器不在针管中。解决办法是将放空管调整至于针管同一水平位置。手柄保持在进样位置,直到要进行下一次注射,并在切换至取样位置前进行冲洗。 3、如果对放空管进行调整后峰依然存在,就要排除进样阀以外可能导致残留的因素。冲洗针管:用0.1mL~1mL的流动相及针管清洁器,当手柄处于进样位置时才可进行冲洗,液体就可以绕过定量环,直接流出放空管。这样可以对针管在全长度内进行完全清洁,包括导针、管道和针密封。清洁器能够做到这样是因为将导针前段密封住了。而完全插入的针无法对上述任一部分进行清洁。 在例行操作中,将手柄切换至进样位置后,拔出注射器,手柄位置不变以确保流动相对定量环进行连续冲洗。一般不需要在每次注射后都进行冲洗,必要时可在进行下一次分析前冲洗。通常每注射10次或20次后进行冲洗就可以了。这样,使针管内充满液体,液体对进样阀进行清洗并稀释样品溶液的污染。